La luminescence consiste en une émission de lumière suite à une excitation d’origine non thermique. Il est important de la distinguer de l’incandescence. Cette dernière correspond à l’émission de rayonnements électromagnétiques par un corps chaud dû à sa haute température. L’excitation est donc de nature thermique (ex : plaque chauffante).



On distingue différents phénomènes de luminescence, suivant la nature de l’excitation. Nous ne nous intéressons ici qu’à :

• La photoluminescence: l’excitation est provoquée par la lumière. La fluorescence et la phosphorescence appartiennent toutes deux à ce type de luminescence.
  
  • Fluorescence : la fluorescence est caractérisée par l’émission d’un photon de manière très rapide (l’objet n’émet plus de lumière une fois qu’il n’est plus éclairé). Cette rapidité s’explique par le fait que l’émission respecte une des règles de sélection de la mécanique quantique : ΔS=0. La molécule se trouvant dans un état excité singulet reste dans cet état lors de sa retombée dans l’état fondamental.
  • Phosphorescence: la phosphorescence est caractérisée par une transition « interdite » (rendue possible par le couplage spin-orbite) avant la retombée dans l’état fondamental. Elle passe tout d’abord d’un état S=0 (singulet) à un état S=1 (triplet), où elle reste un certain temps. Cette transition est plus lente à s’effectuer. Finalement, elle retombe dans son état fondamental. Visuellement, un objet phosphorescent continuera d’émettre de la lumière même s’il n’est plus éclairé.
    
    
• La chimiluminescence: l’excitation est provoquée suite à une réaction chimique. La bioluminescence est un cas particulier de chimiluminescence.